RADYASYON ÇEŞİTLERİ

RADYASYON ÇEŞİTLERİ
Radyoaktif maddelerin atom çekirdeklerinden etrafa saçılan radyasyon çeşitleri
aşağıdaki şemada gösterilmiştir.
RADYASYON
İYONLAŞTIRICI RADYASYON
PARÇACIK TİPİ
DALGA TİPİ
Alfa parçacıkları
Beta parçacıkları
Nötronlar
X-Işınları
Gama ışınları
İYONLAŞTIRICI OLMAYAN RADYASYON
DALGA TİPİ
Radyo dalgaları
Mikrodalgalar
Kızılötesi dalgalar
Görülebilir ışık
Şema 2. Radyasyon Çeşitleri
İYONLAŞTIRICI RADYASYONLAR
Alfa Işınları
Alfalar, iki proton ve iki nötrondan oluşan Helyum atomu çekirdekleri olup, temsili
olarak 2He4 şeklinde gösterilmektedir. Alfa parçacıkları daha ziyade tabiatta oluşmuş ve atom
ağırlıkları büyük olan polonyum, toryum, radyum, uranyum gibi tabii radyoaktif izotoplardan
yayınlanır. Ayrıca suni (yapay) radyoaktif maddeler de alfa yayınlarlar.
Büyük
kütleleri
nedeniyle
çevrelerindeki
maddeyi
geçerken,
çabucak
soğurulduklarından fazla ilerleyemezler( Şekil 2). İnce bir kağıt, her çeşit giyecek ve insanın
derisi alfaları soğurmaya yeterlidir. Fakat yüksek iyonlaştırıcı olma özelliklerinden dolayı, bu
ışınlar tehlikelidirler. Solunum ve sindirim sistemlerine herhangi bir yolla girdiklerinde zararlı
etkileri çok büyük olur.
Alfa saçan radyoaktif maddelere örnek olarak; Radyum (Ra-226), Radon (Rn-222),
Plutonyum (Pu-238) gösterilebilir.
1
Beta Işınları
Bir elementin çekirdeğindeki proton veya nötronların fazlalığından dolayı çekirdeğin
yayınladığı yüksek enerjili elektronlardır. Beta ışınları da parçacık özelliği gösterirler. Bu
ışınların yüksek enerjili olanları bile birkaç mm kalınlığındaki metal levha ile durdurulabilir.
Beta saçan radyoaktif maddelere örnek olarak; Potasyum (K-40), Stronsiyum (Sr-90),
Karbon (C-14) gösterilebilir.
Gama Işınları
Gama ışınları, yüksek enerjili fotonlardan oluşan elektromagnetik dalgalar halinde
yayıldıklarından giricilikleri daha fazladır. Elektrik olarak yüksüz ve kütleleri yoktur.
Çekirdeğin yapısını değiştirmez, gama yayınlanması çoğunlukla alfa ve beta bozunmasından
sonra olur. Örneğin havada birkaç yüz metre, kurşunda 8-10 cm gittikleri halde, yine de
tümüyle soğurulamazlar.
Gama saçan maddelere birkaç örnek, Sezyum (Cs-137), Kripton (Kr-88), Kobalt (Co-60)
gösterilebilir.
Şekil 2. Radyasyon türlerinin giricilik özellikleri
İÇME SULARINDA TOPLAM ALFA/BETA RADYOAKTİVİTESİNİN
TAYİNİ
Bilindiği gibi insanların en çok tükettikleri ve sağlık açısından büyük önem taşıyan
tüketim maddesi sudur. Yeryüzündeki sular güneş enerjisi sayesinde sürekli bir döngü
halindedir (Hidrolojik çevrim). İnsanlar gereksinimleri olan suyu bu döngüden alırlar ve
kullandıktan sonra bu döngüye iade ederler. Bu süreç içerisinde sular fiziksel ve kimyasal
kirliliğe maruz kalabilecekleri gibi geçtikleri veya bulundukları ortama bağlı olarak radyoaktif
maddeler yönünden de kirletilebilirler. Özellikle yeraltı suları değişik jeolojik oluşumlarla
temas halindedir. Bu oluşumların içeriğinde bulunan kimyasal bileşikler suda çözünme
derecelerine göre yeraltı sularına az ya da çok oranda karışır. Yeraltındaki çeşitli özellikteki
2
jeolojik oluşumlarda değişik oranlarda radyoaktif maddeler de bulunmaktadır. Bu maddeler
magmatik oluşumlarda en fazladır. Ayrıca kil gibi tortul kütlelerde de radyoaktif maddelere
rastlanmaktadır. Kum, çakıl, kumtaşı, çatlaklı kalker gibi tortul kütlelerde ise çok az miktarda
radyoaktif madde bulunmaktadır. Yerkabuğu içindeki doğal radyoaktif maddelerin bulunduğu
ortamlardan geçen veya bulunan sular radyoaktivite içerir. Yerkabuğu içindeki doğal
radyoaktif maddeler; Uranyum (U-238), Toryum (Th-232), Aktinyum serisi radyonüklitler
veya onların bozunma ürünlerinden oluşur. Uranyum 238’in bozunması sonucu ortaya çıkan alfa
aktif maddelerden başlıcaları, Radon (Rn-222) ve Radyum (Ra-226) dır. İçme sularının bir
kısmı çözünmüş madde olarak içerdikleri potasyumun miktarına bağlı olarak da beta
aktiftirler. Potasyum içinde doğal olarak çok az bir bollukta (% 0.0118) Potasyum (K-40)
bulunur. Ancak K-40’ın sulardaki beta aktivitesi düşük seviyededir.
Çevre ve gıda örneklerinin radyoaktif kirlenmesine neden olabilen bu doğal radyoaktif
maddelerin dışında, doğada varolmayan ancak atmosferde yapılan nükleer denemeler ve
nükleer kazalar sonucu ortaya çıkan birçok radyonüklit Stronsiyum (Sr-90, Sr-89), Sezyum
(Cs-137) vb. radyoaktif yağışlarla yeryüzüne inerek radyoaktif kirlenmeye sebep olur.
İçme sularının güvenilir bir şekilde tüketilmesi için, fiziksel ve kimyasal parametrelerin
yanı sıra toplam alfa ve toplam beta radyoaktif madde konsantrasyonlarının da izin verilen
maksimum değerlerin altında olması gerekmektedir.
Dünya sağlık Teşkilatı (World Health Organization) ve T.C. Sağlık Bakanlığı tarafından
izin verilen maksimum toplam alfa ve toplam beta radyoaktivite değerleri aşağıda verilmiştir.
Toplam alfa = 0.1 Bq/L
Toplam beta = 1.0 Bq/L
Bu değerler; T.C. Sağlık Bakanlığı tarafından 2001 yılında, ” İçilebilir Nitelikteki
Suların İstihsali Ambalajlanması, Satışı ve Denetlenmesi Hakkında Yönetmelik” ile
yayınlanmıştır.
NİÇİN TOPLAM ALFA/BETA ?
Radyoaktif kirlenmenin boyutunu tespit etmek için spesifik alfa ya da spesifik beta
yayan radyoizotopların tayinleri birtakım radyokimyasal ayırma ve saflaştırma işlemleri
gerektirdiğinden her bir radyoizotopun tayini oldukça zaman alıcı ve pahalıdır. Bu yüzden
herhangi bir nükleer kaza esnasında öncelikle toplam alfa ve beta radyoaktiviteleri tayin
edilerek limit değerlerin üzerinde bir aktivite saptanırsa ancak o zaman radyoaktif kirlilikten
söz edilir ve her bir radyoizotopun kalitatif ve kantitatif olarak tayin edilmesi gerekir.
Türkiye Atom Enerjisi Kurumu-Ankara Nükleer Araştırma ve Eğitim Merkezi Nükleer
Kimya Bölümü Sayım Laboratuvarında; Türkiye’nin doğal radyasyon haritasının çıkartılması
bağlamında her türlü çevre ve gıda örneğinde toplam alfa/beta radyoaktiviteleri tayinine
yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Ayrıca içme suyu işletmecilerinin Sağlık Bakanlığı’ndan suların
radyoaktivite yönünden içilebilir su olduğuna dair ruhsat alabilmeleri için gerekli toplam
alfa/beta radyoaktivite analizleri ücret karşılığı yapılmaktadır.
3
Nükleer Sayım Laboratuvarı’nın ISO 17025 standardına göre akredite edilebilmesi için
birçok ülkenin ortaklaşa yürüttüğü ve IAEA’nın desteklediği QA/QC (Kalite Temin/Kalite
Kontrol) projesine dahil olunmuş ve bu proje kapsamında laboratuvar yabancı uzmanlar
tarafından iki ayrı denetimden geçmiştir. Bu denetimler sonucu yapılan çalışmaların ISO
17025 standardına uygun olduğu denetçiler tarafından rapor edilmiştir.
HAZIRLAYANLAR
Şenay TÜLÜMEN
Kimya Yük. Müh.
TAEK-ANAEM
Sultan AKÇAY
Yük. Kimyager
TAEK-ANAEM
Simay OYMAK
Kimya Yük. Müh.
TAEK-ANAEM
REFERANSLAR
1. Measurement of Radionuclides In Food and The Environment, Technical Reports
Series No.295, IAEA, Vienna, 1989
2. Radiochemistry, C.Keller, Ellis Horwood Limited, 1988
3. Hidrolojide İzotoplar ve Nükleer Teknikler, Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Adana,
9-14 Kasım 1987
4. İçilebilir Nitelikteki Suların İstihsali Ambalajlanması, Satışı ve Denetlenmesi Hakkında
Yönetmelik, T.C. Sağlık Bakanlığı Temel Sağlık Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Ankara,
2001
5. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Yayınları - Radyasyon Güvenliği
6. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Yayınları - Radyasyon ve Radyasyondan Korunma,
Istanbul, 1999
7. Türkiye Atom Enerjisi Kurumu Yayınları - Günlük Yaşantımızda Radyasyon
4